Биохимический состав молока коз в зависимости от сезона года
Изучение продуктов животноводства сегодня выходит далеко за рамки оценки их питательной ценности. Качество и особенно функциональное значение выходят на первый план. Биологическая ценность молока подтверждается его антигипертензивными, противовоспалительными, противоопухолевыми, антиоксидантными, антибактериальными, иммуномодулирующими и иммуностимулирующими свойствами. Из молока усваивается большая часть минеральных элементов: Ca, K, Mg, Na, P, Se, Zn и др.
Молоко и молочные продукты занимают лидирующие позиции в реализации концепции функционального питания человека. Козье молоко — отличный тому пример как продукт, в состав которого входит большое количество биологически активных веществ, таких как полифенольные соединения, серосодержащие аминокислоты, фосфаты, витамины A, E, D, каротиноиды, ферменты (супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы), олигосахариды и биоактивные пептиды.
По аминокислотному составу козье молоко ближе к человеческому, а в сравнении с коровьим — содержит больше белка, жира, кальция, витамина А, витамина РР.
Во многих странах, в том числе и России, козоводство является важной частью сельского хозяйства с экономической точки зрения. Козоводство организовано во Франции, Италии, Испании, Греции, регионах Средиземного моря и Ближнего Востока. По данным С. Новопашиной (2020), в России содержится 768 000 молочных коз, а молочное козоводство представлено четырьмя основными породами: зааненской, альпийской, нубийской, мурсиано-гранадина. Это возможно благодаря высокой адаптивности коз к различным климатическим условиям.
Московская область — регион с умеренно континентальным климатом, для которого характерны морозная зима и теплое лето, что в некоторой степени сказывается и на качестве молока коз.
В работе Е. Жуковой (2021) массовая доля жира (МДЖ) в козьем молоке для осеннего периода (4,61%) превышает данные весенних (4,46%) и зимних (4,55%) результатов. В молоке коз Новой Зеландии в летний период самый низкий показатель МДЖ (3,79 ± 0,39%) относительно других сезонов. В работе G. Margatho (2018) максимальное значение МДЖ установлено в январе (6,24%) и октябре (6,75%). В работах Е. Жуковой (2021), S. Li (2022), G. Margatho (2018), N. Kljajevic (2018) отмечают снижение массовой доли белка (МДБ) в летний период.
В сравнении с содержанием МДЖ и МДБ содержание лактозы в молоке коз в различные сезоны года изменяется незначительно, по данным А. Ткачева (2020), 4,33–4,55%, A. Shuvarikov (2021) — 4,34–4,51%, Е. Жуковой (2021) — 5,19–5,38%, S. Li (2022) — 4,28–4,45%, G. Margatho (2018) — 4,42–4,91%. Это характеризует лактозу как более жестко зарегулированный показатель, в меньшей степени подверженный изменениям, связанным со сменой сезона. В работах Е. Жуковой (2021), C. Siefarth (2014) и других авторов для таких показателей, как сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО) и сухое вещество (СВ), достоверных различий в зависимости от сезона не установлено.
Ацетат и бета-гидроксибутират (БГБ) в молочной железе служат субстратами для синтеза короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК, С4–С10). Вместе с мочевиной они служат маркерами отрицательного энергетического баланса и кетоза. По данным из обзора H. Kumar (2016), в козьем молоке их содержание составляет от 0,09 до 0,26 г/100 г. Ацетон содержится в молоке в следовых количествах, увеличение его доли указывает на отсутствие возможности синтеза КЦЖК из ацетата и выведение его в виде ацетона. Уровень мочевины в молоке чаще всего расценивают как индикатор полноценности кормления и обеспеченности азотом микроорганизмов рубца баланса рациона по белку и энергии.
В молоке обнаружено более 400 отдельных жирных кислот, около 50% которых синтезируется в молочной железе. S. Li (2022) указывает, что в козьем молоке в сравнении с коровьим содержится больше среднецепочечных жирных кислот (СЦЖК). По данным S. Li (2022), сезонные колебания состава ЖК козьего молока оказались менее выраженными в сравнении с овечьим, а зимой козье молоко содержало больше стеариновой жирной кислоты (С18:0) и общего количества мононенасыщенных жирных кислот (МНЖК). В обзоре H. Kumar (2016) уровень С18:0 козьего молока составляет 0,44 г / 100 г миристиновой жирной кислоты (С14:0) 0,32 г / 100 г. В исследовании C. Siefarth (2014) для зимнего периода зафиксировано меньшее количество С14:0 в сравнении с летним. Однако общая разница в составе ЖК молока коз зимой и летом была небольшой, некоторые существенные сезонные различия были значительными только для одной из двух исследованных ферм.
В работе N. Kljajevic (2018) с соавторами получены достоверные корреляции для МДЖ, МДБ, лактозы и некоторых других показателей с температурой воздуха, относительной влажностью, длительностью солнечного излучения. Например, коэффициент корреляции для температуры воздуха и МДЖ -0,90 (р ˂ 0,05), для лактозы -0,77 (р ˂ 0,05), для МДБ -0,74 (р ˂ 0,05). Также эти авторы связывают полученные результаты с высоким потреблением воды козами в летний период и высокую чувствительность вида к тепловому стрессу.
Цель работы — выявление сезонных закономерностей изменения состава молока коз (вне зависимости от породы) в условиях Московской области.
Материал и методы исследования
Отбор проб козьего молока производили в Воскресенском районеМосковской области специалистами личных хозяйств в соответствии с ГОСТ 28809.1-2014. Периоды взятия образцов пришлись на апрель (n = 12), июнь (n = 12), август (n = 24) и октябрь (n = 27) 2022 года. Пробы молока каждый раз получали от коз, которых предварительно в апреле отобрали в группу для исследования с учетом состояния здоровья, сроков окота, возраста, породы, длительности проживания в условиях конкретной территории. В августе и октябре группу увеличили.
Анализ биохимических показателей молока, включая анализ состава жирных кислот, выполнен в центре коллективного пользования научным оборудованием «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста. Анализ выполнен с помощью аналитической системы MilkoScan 7/Fossomatic 7 DC (Дания) и MilkoScan 7 — спектрофотометр, основанный на инфракрасной спектрофотометрии с преобразованием Фурье [20]. Определены массовая доля жира (МДЖ), массовая доля белка истинного (МДБИ), массовая доля белка общего (МДБО), лактоза, сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО), сухое вещество (СВ), казеин, ацетон, бета-гидроксибутират (БГБ), мочевина, точка замерзания (ТЗ), кислотность (pH), жирные кислоты миристиновая (С14:0), пальмитиновая (С16:0), стеариновая (С18:0), олеиновая (С18:1), длинноцепочечные жирные кислоты (ДЦЖК), среднецепочечные жирные кислоты (СЦЖК), мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК), полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), насыщенные жирные кислоты (НЖК), короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), трансизомеры жирных кислот (ТИЖК).
Статистическую обработку полученных результатов проводили в программе Microsoft Exсel при помощи пакета «Анализ данных». Достоверность различий между сезонами оценивали, используя критические значения t-критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение
Полученные результаты представлены на рисунках 1, 2. От весны к осени МДЖ снижается в летний период и повышается в осенний, что достоверно не подтверждается (рис. 1). При оценке по коэффициенту вариации (КВ) показателя МДЖ внутри групп совокупность полученных данных в июне, августе и октябре можно характеризовать как однородную (КВ менее 33%) со средним (от 10 до 20%) и значительным (более 20%) рассеиванием данных. В апреле МДЖ характеризуется большей разнородностью (КВ более 33%).
МДБИ, МДБО и казеины достоверно различаются в полтора-два раза при сравнении весеннего и летнего периодов с осенним. При этом от весны к осени происходит постепенное повышение всех трех показателей. КВ внутри групп не превышает 10% в апреле и июне, 20% в августе и октябре для всех трех показателей.
Закономерного увеличения либо снижения уровня мочевины параллельно с уровнем массовой доли белков или казеинов не обнаружено. Однако коэффициент корреляции для МДБи и мочевины составил 0,34 (r2 = 0,11, р ≥ 0,01).
Содержание ацетона в молоке весеннего периода в два-три раза выше летнего и осеннего, при этом уровень КЦЖК на протяжении всего года находится на уровне 0,65–0,80 г/100 г без достоверных различий (рис. 2).
КВ для лактозы во всех группах не превышал 10% и стабильно для всех групп характеризуется однородностью. Такие показатели, как ТЗ и рН, характеризуются достаточно жестким постоянством. Так, КВ во всей выборке (n = 75) составил: для ТЗ — 2,49%, для рН — 2,15%.
По нашим данным, содержание пальмитиновой, стеариновой, олеиновой жирных кислот, а также ДЦЖК, СЦЖК, МНЖК, ПНЖК, НЖК и КЦЖК не различается достоверно от сезона к сезону (рис. 2).
Содержание миристиновой жирной кислоты в молоке коз имеет достоверные различия относительно сезона, при этом самое высокое содержание С14:0 установлено в осенний период.
Выводы
В результате работы выявлены закономерности изменения состава козьего молока в зависимости от сезона. От весны к осени достоверно увеличивается: массовая доля белка истинного — на 11%, 15%, 58%, массовая доля белка общего — на 12%, 15%, 52%, казеинов — на 14%, 16%, 61%.
Массовая доля жира от весны к осени снижается (без достоверности) в летние месяцы на 8% и 5% и увеличивается в осенний период на 12%. Достоверные различия относительно сезона установлены для миристиновой жирной кислоты. От весны к осени ее содержание снижается в июне на 12%, в августе и октябре увеличивается на 3% и 28% соответственно.
Такие показатели, как лактоза, температура замерзания, рН, постоянны от сезона к сезону для всей выборки (n = 75). Коэффициенты вариации для данных параметров составили 7,36%, 2,49% и 2,15% соответственно.
Таким образом, среди всех изучаемых параметров молока коз в условиях Московской области сезонным изменениям более всего подвержен состав белков молока: массовая доля белка истинного и общего, казеины.
Об авторах
Оксана Александровна Воронина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, поселок Дубровицы 60, Городской округ Подольск, Московская область, 142132, Российская Федерация,
Email: voroninaok-senia@inbox.ru; https://orcid.org/0000-0002-6774-4288
Анастасия Анатольевна Савина, младший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, поселок Дубровицы 60, Городской округ Подольск, Московская область, 142132, Российская Федерация
Email: kirablackfire@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-0257-1643
Никита Сергеевич Колесник, младший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, поселок Дубровицы 60, Городской округ Подольск, Московская область, 142132, Российская Федерация
Email: kominisiko@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-4267-5300
Роман Анатольевич Рыков, старший научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, поселок Дубровицы 60, Городской округ Подольск, Московская область, 142132, Российская Федерация
Email: brukw@bk.ru; https://orcid.org/0000-0003-0228-8901
Сергей Юрьевич Зайцев, доктор биологических наук, доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, поселок Дубровицы 60, Городской округ Подольск, Московская область, 142132, Российская Федерация
Email: s.y.zaitsev@mail.ru; https://orcid.org/0000-0003-1533-8680
УДК 636.39.034, 637.12.04/.07 DOI: 10.32634/0869-8155-2023-367-2-119-123
Просмотров: 77Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии
